药物分析02(化学分析法).ppt
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1、第二章第二章化学分析法化学分析法基本要求1掌握溶液浓度的表示方法及其有关计算,滴掌握溶液浓度的表示方法及其有关计算,滴定液的配制方法和基准物质应具备的条件;掌定液的配制方法和基准物质应具备的条件;掌握滴定分析结果的计算;理解滴定分析对化学握滴定分析结果的计算;理解滴定分析对化学反应的要求,直接滴定、返滴定、置换滴定和反应的要求,直接滴定、返滴定、置换滴定和间接滴定的含义。间接滴定的含义。掌握不同溶液中氢离子浓度的计算,酸碱掌握不同溶液中氢离子浓度的计算,酸碱指示剂的变色范围;掌握滴定曲线与指示剂的指示剂的变色范围;掌握滴定曲线与指示剂的选择,滴定液的配制与标定;理解共轭酸碱对选择,滴定液的配制
2、与标定;理解共轭酸碱对的含义和关系;了解影响酸碱指示剂变色范围的含义和关系;了解影响酸碱指示剂变色范围的因素。的因素。3.掌握各种化学分析方法的基本原理掌握各种化学分析方法的基本原理根据试样量不同可分为:常量分析:100mg;10ml 半微量分析:(10100)mg;(110)ml 微量分析:(0.110)mg;(0.011)ml 超微量分析:0.1mg;0.01ml第一节第一节 重量分析法重量分析法基本原理基本原理 称称取取一一定定重重量量的的样样品品,用用适适当当的的方方法法将将待待测测组组分分与与样样品品中中其其他他组组分分分分离离,根根据据被被测测组组分分和和供供试试品品的的重量比计算
3、组分的百分含量重量比计算组分的百分含量优点优点 准确度高,精密度好准确度高,精密度好缺点缺点 操作繁琐、费时操作繁琐、费时 灵敏度低灵敏度低(不适于微量分不适于微量分析析)方法方法挥发法挥发法萃取法萃取法沉淀法沉淀法直接挥发法直接挥发法间接挥发法间接挥发法一、挥发法一、挥发法 利利用用被被测测组组分分具具有有挥挥发发性性或或将将其其转转化化为为挥挥发发性性物物质质,称称取取挥挥发发前前后后供供试试品品的的重重量量,计计算算被被测测组分的含量组分的含量(一)直接挥发法(一)直接挥发法 称得的重量或增加的重量就是被称得的重量或增加的重量就是被 测组分的重量测组分的重量1.用高氯酸镁吸收挥发的结晶水
4、用高氯酸镁吸收挥发的结晶水 计算其增加的重量计算其增加的重量2.炽灼残渣测定法炽灼残渣测定法 (二)间接挥发法(二)间接挥发法 样品减少的重量是被测组分重量样品减少的重量是被测组分重量干燥失重测定法干燥失重测定法 二、萃取法二、萃取法(提取重量法)(提取重量法)将待测组分从一种溶剂萃取将待测组分从一种溶剂萃取到另一易挥发的溶剂中,挥去溶到另一易挥发的溶剂中,挥去溶剂,称量干燥物的重量进行计算剂,称量干燥物的重量进行计算如:苯巴比妥中如:苯巴比妥中“中性和碱性物质中性和碱性物质”的检查的检查三、沉淀法三、沉淀法 将待测组分以沉淀形式从溶液将待测组分以沉淀形式从溶液 中分离,并转化成称量形式,称定
5、中分离,并转化成称量形式,称定 其重量进行计算其重量进行计算(一)基本原理(一)基本原理操作步骤操作步骤取样取样滤渣滤渣沉淀沉淀过滤过滤洗涤洗涤称重称重沉淀形式沉淀形式称量形式称量形式沉淀形式沉淀形式 沉淀时物质的化学组成形式沉淀时物质的化学组成形式 称量形式称量形式 称量时物质的化学组成形式称量时物质的化学组成形式如如 Fe(OH)3nH2O如如 Fe2O3对沉淀形式的要求对沉淀形式的要求 溶解度小,纯净,易过滤洗涤,溶解度小,纯净,易过滤洗涤,易转化为称量形式易转化为称量形式对称量形式的要求对称量形式的要求 组成固定,化学稳定性高,分组成固定,化学稳定性高,分 子量大子量大(二)沉淀条件的
6、选择(二)沉淀条件的选择(1)晶形沉淀)晶形沉淀 稀、搅、热、陈化稀、搅、热、陈化(2)无定形沉淀)无定形沉淀 浓、热、电解质、不陈化浓、热、电解质、不陈化V=kQ-S S上式为一经验式:上式为一经验式:V:形成沉淀的初始速度形成沉淀的初始速度Q:加入沉淀剂的瞬间,生成沉加入沉淀剂的瞬间,生成沉 淀物质的浓度淀物质的浓度S:沉淀的溶解度沉淀的溶解度Q-S:沉淀物质的过饱和度沉淀物质的过饱和度沉淀剂的选择选择生成沉淀溶解度小的沉淀剂 例:沉淀Ba2+时,用SO2-,而不用CO32-选用易挥发的沉淀剂 目的是使过量沉淀剂易除去沉淀剂的溶解度要大 例:用Ba2+沉淀SO2-时,氯化钡的溶解度比硝酸钡
7、溶解度大,选氯化钡沉淀剂应具有较高的选择性(三)计算(三)计算1.被测组分与称量形式的组成被测组分与称量形式的组成 相同时相同时如如 SiO22.被测组分与称量形式的组成不同时被测组分与称量形式的组成不同时如如 Fe Fe2O3ab换算因数换算因数 被测组分的摩尔质量(或被测组分的摩尔质量(或原子量)与称量形式摩尔质量的比值原子量)与称量形式摩尔质量的比值如如 Fe(55.847)O(15.9994)2被测物被测物 沉淀形式沉淀形式 称量形式称量形式 换算因数换算因数 Fe Fe(OH)3nH2O Fe2O3 2Fe/Fe2O3 FeO Fe(OH)3nH2O Fe2O3 2FeO/Fe2O3
8、 SO42-BaSO4 BaSO4 SO4/BaSO4 MgO MgNH4PO4 Mg2P2O7 2MgO/Mg2P2O7 SiO2 SiO2 SiO2 SiO2/SiO2例1:称取含铁试样0.5000g,经一系列处理后,其沉淀形为Fe(OH)nH2O,称量形为Fe2O3,称得其质量为0.4990g,求此试样中以Fe、Fe2O3、Fe3O4、表示的百分含量各为多少?已知M Fe=55.85,M Fe2O3=159.7,M Fe3O4=231.5。结果(69.80,99.80,96.45)01:75、用重量法测定某试样中的、用重量法测定某试样中的Fe,沉沉 淀形式为淀形式为Fe(OH)3nH2O
9、,称量形称量形 式为式为Fe2O3,换算因数应为换算因数应为 A、Fe/Fe(OH)3nH2O B、Fe/Fe2O3 C、2Fe/Fe2O3 D、Fe2O3/Fe E、Fe2O3/2Fe例例1.用沉淀重量法测定硫酸盐药物时,用沉淀重量法测定硫酸盐药物时,称取沉淀的形式为称取沉淀的形式为 A.结晶结晶 B.粉未粉未 C.非晶体非晶体 D.称量形式称量形式 E.化学因数化学因数例例2、以下哪种形式是沉淀重量法测定、以下哪种形式是沉淀重量法测定 FeSO4的换算因数的换算因数 A、2Fe/Fe2O3 B、2FeSO4/Fe2O3 C、Fe/FeSO4 D、Fe/Fe(OH)3 E、FeSO4/FeO
10、例例3.在重量分析法中,形成无定形沉在重量分析法中,形成无定形沉 淀的条件通常有淀的条件通常有 A.在较浓的溶液中进行沉淀反应在较浓的溶液中进行沉淀反应 B.在较稀的溶液中进行沉淀反应在较稀的溶液中进行沉淀反应 C.在高温下进行沉淀反应在高温下进行沉淀反应 D.在低温下进行沉淀反应在低温下进行沉淀反应 E.反应液中加入电解质反应液中加入电解质例例4、重量分析法一般分为、重量分析法一般分为 A、沉淀法沉淀法 B、挥发法挥发法 C、萃取法萃取法 D、残留法残留法 E、熔融法熔融法容量分析法容量分析法(滴定分析法)(滴定分析法)根据已知浓度的滴定液与待测组根据已知浓度的滴定液与待测组分作用时所消耗的
11、体积来计算待测物分作用时所消耗的体积来计算待测物的含量的定量分析方法的含量的定量分析方法 等当点等当点(化学计量点)(化学计量点)消耗的滴定液的摩尔数被测物摩尔数消耗的滴定液的摩尔数被测物摩尔数滴定终点滴定终点指示剂的变色点指示剂的变色点(允许与化学计量点的误差(允许与化学计量点的误差0.1)滴定方式滴定方式 直接滴定法直接滴定法 剩余滴定法剩余滴定法 置换滴定法置换滴定法 滴定度滴定度 是指每毫升滴定液相当于是指每毫升滴定液相当于 被测物质的质量(毫克)被测物质的质量(毫克)T滴定度滴定度(mg/ml)c滴定液浓度滴定液浓度(mol/L)M被测物质分子量被测物质分子量n为反应式配平后滴为反应
12、式配平后滴 定液与被测物的摩定液与被测物的摩 尔比或电子转移数尔比或电子转移数第二节第二节 酸碱滴定法酸碱滴定法一、基本原理一、基本原理 利用酸和碱在水溶液中以质子利用酸和碱在水溶液中以质子转移为基础的滴定分析方法转移为基础的滴定分析方法 酸酸 能给出质子的物质能给出质子的物质碱碱 能接受质子的物质能接受质子的物质酸给出质子后剩余部分是该酸的共轭碱酸给出质子后剩余部分是该酸的共轭碱碱接受质子后,即成为该碱的共轭酸碱接受质子后,即成为该碱的共轭酸越容易给出质子的物质酸性越强越容易给出质子的物质酸性越强强酸的共轭碱是弱碱强酸的共轭碱是弱碱越容易接受质子的物质碱性越强越容易接受质子的物质碱性越强强碱
13、的共轭酸是弱酸强碱的共轭酸是弱酸(一)强酸强碱的滴定(一)强酸强碱的滴定化学计量点时,溶液呈中性化学计量点时,溶液呈中性突跃范围突跃范围 pH 4.309.70酚酞酚酞 (8.3 10.0)无色无色红红甲基红甲基红(4.2 6.3)红红黄黄甲基橙甲基橙(3.2 4.4)红红黄黄(二)强碱滴定弱酸(二)强碱滴定弱酸化学计量点时,溶液偏碱性化学计量点时,溶液偏碱性酚酞酚酞 (8.0 10.0)无色无色红红百里酚酞百里酚酞(9.4 10.6)无色无色蓝蓝c Ka10-8(三)强酸滴定弱碱(三)强酸滴定弱碱化学计量点时,溶液偏酸性化学计量点时,溶液偏酸性甲基红甲基红 (4.4 6.2)红红黄黄溴甲酚绿
14、溴甲酚绿(3.8 5.4)黄黄蓝蓝c Kb10-8(四)多元酸的滴定(四)多元酸的滴定如如 甲基橙和酚酞甲基橙和酚酞 可选择混合指示剂可选择混合指示剂二、酸碱指示剂二、酸碱指示剂 常用的酸碱指示剂是有机弱常用的酸碱指示剂是有机弱酸或弱碱,与其共轭碱或共轭酸酸或弱碱,与其共轭碱或共轭酸呈现不同的颜色呈现不同的颜色 指示剂变色范围指示剂变色范围酚酞酚酞 pKIn=9.1(8.0 10.0)滴定突跃滴定突跃 在化学计量点附近发在化学计量点附近发 生突变的生突变的pH范围范围 选择原则选择原则 指示剂的变色范围全部或部分指示剂的变色范围全部或部分 落在滴定突跃范围内落在滴定突跃范围内影响指示剂变色范围
15、的因素:影响指示剂变色范围的因素:指示剂用量、温度、溶剂、盐类指示剂用量、温度、溶剂、盐类 三、滴定液的标定三、滴定液的标定 NaOH滴定液滴定液 基准物基准物 邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢钾 指示剂指示剂 酚酞酚酞(无色(无色粉红)粉红)HCl滴定液滴定液 基准物基准物 无水无水Na2CO3 指示剂指示剂 甲基红甲基红-溴甲酚绿溴甲酚绿(绿绿暗紫暗紫)H2SO4滴定液滴定液 基准物基准物 无水无水Na2CO3 指示剂指示剂 甲基红甲基红-溴甲酚绿溴甲酚绿(绿绿暗紫暗紫)00:74.判断强碱能对弱酸进行准确判断强碱能对弱酸进行准确 滴定的条件是滴定的条件是 A.c 10-8(mol/L)B.c/
16、Ka 500 C.c Ka 20K D.c Ka 10-8 E.Ka/Kb 10101:76.某一酸碱指示剂的某一酸碱指示剂的pKIn=3.4,它的变色范围应是它的变色范围应是 A.2.4-3.4 B.2.4-4.4 C.4.4-6.2 D.6.2-7.6 E.1.9-4.9例例1、用、用NaOH滴定液(滴定液(0.1000mo1/L)滴定滴定20.00ml醋酸(醋酸(0.1000mol/L)时,需选用的指示剂为时,需选用的指示剂为 A、甲基橙甲基橙 B、酚酞酚酞 C、K2CrO4溶液溶液 D、甲基红甲基红 E、淀粉溶液淀粉溶液 例例2、酸碱指示剂的变色范围、酸碱指示剂的变色范围pH值计算值计
17、算 式为式为 A、pH=pKs1 B、pH=-1ogH+C、pH=pk+1 D、pH=pKin1 E、pH=logH+1 例例3.滴定分析中,一般利用指示剂的突变滴定分析中,一般利用指示剂的突变 来判断化学计量点的到达,在指示剂来判断化学计量点的到达,在指示剂 变色时停止滴定,这一点为变色时停止滴定,这一点为 A.化学计量点化学计量点 B.滴定分析滴定分析 C.滴定等当点滴定等当点 D.滴定终点滴定终点 E.滴定误差滴定误差第三节第三节 氧化还原滴定法氧化还原滴定法 以氧化还原反应(通过电子以氧化还原反应(通过电子转移)为基础的滴定分析法转移)为基础的滴定分析法氧化还原反应氧化还原反应 电子得
18、失电子得失在一个氧化还原反应中在一个氧化还原反应中得到电子的物质得到电子的物质 氧化剂氧化剂失去电子的物质失去电子的物质 还原剂还原剂氧化剂氧化剂还原剂还原剂电位越高电位越高 氧化态的氧化能力越强氧化态的氧化能力越强电位越低电位越低 还原态的还原能力越强还原态的还原能力越强氧化剂氧化剂 可氧化电极电位比它低的物质可氧化电极电位比它低的物质还原剂还原剂 可还原电极电位比它高的物质可还原电极电位比它高的物质常见氧化还原滴定方法常见氧化还原滴定方法碘量法碘量法 溴酸钾法溴酸钾法铈量法铈量法 亚硝酸钠法亚硝酸钠法高锰酸钾法高锰酸钾法 高碘酸钾法高碘酸钾法重铬酸钾法重铬酸钾法氧化还原反应中常用的滴定液氧
19、化还原反应中常用的滴定液碘液碘液 硫代硫酸钠液硫代硫酸钠液溴液溴液 溴酸钾液溴酸钾液草酸液草酸液 高锰酸钾液高锰酸钾液 硫酸铈液硫酸铈液 一、碘量法一、碘量法 以碘为氧化剂,或以碘化物以碘为氧化剂,或以碘化物为还原剂的滴定法为还原剂的滴定法直接碘量法直接碘量法间接碘量法间接碘量法剩余碘量法剩余碘量法置换碘量法置换碘量法注注 反应摩尔比反应摩尔比 以碘原子数计以碘原子数计指示终点指示终点 自身指示终点自身指示终点(无无黄)黄)淀粉指示液(无淀粉指示液(无蓝紫)蓝紫)(一)直接碘量法(一)直接碘量法用碘滴定液直接滴定的方法用碘滴定液直接滴定的方法测定条件测定条件A、pH条件条件 酸性、中性、弱碱性
20、酸性、中性、弱碱性B、避光、立即滴定避光、立即滴定(二)间接碘量法(二)间接碘量法1.剩余碘量法剩余碘量法2.置换碘量法置换碘量法 A、需用碘量瓶需用碘量瓶 测定条件测定条件 B、需做空白滴定需做空白滴定 B、pH条件条件 弱酸性、中性、弱碱性弱酸性、中性、弱碱性水解水解I-+H+O2 I2+H2OS2O32-+I2+OH-SO42-+I-+H2O加大加大 I-浓度浓度 A、增加增加 I2溶解度,并减少溶解度,并减少 I2 挥发挥发B、降低降低 I2/I-氧化电位,反应完氧化电位,反应完全全 配制碘滴定液时配制碘滴定液时 加大量碘化钾加大量碘化钾(三)(三)滴定液的标定滴定液的标定碘滴定液碘滴
21、定液 基准物基准物 三氧化二砷三氧化二砷 指示剂指示剂 淀粉指示液淀粉指示液(无(无蓝紫)蓝紫)硫代硫酸钠滴定液硫代硫酸钠滴定液 基准物基准物 重铬酸钾重铬酸钾 指示剂指示剂 淀粉指示液淀粉指示液(蓝紫蓝紫亮绿亮绿)二、溴量法二、溴量法(剩余溴量法)(剩余溴量法)(一)原理(一)原理指示剂指示剂 淀粉指示液淀粉指示液(蓝紫(蓝紫无)无)(二)测定条件(二)测定条件B、反应摩尔比反应摩尔比 以溴原子数计以溴原子数计C、需空白滴定需空白滴定 A、溴酸钾与溴化钾在盐酸条件溴酸钾与溴化钾在盐酸条件 下反应产生新生态溴下反应产生新生态溴(三)溴滴定液的标定(三)溴滴定液的标定加入碘化钾,被剩余的溴氧化生
22、加入碘化钾,被剩余的溴氧化生成碘,再用硫代硫酸钠液滴定成碘,再用硫代硫酸钠液滴定指示剂指示剂 淀粉指示液淀粉指示液(蓝紫(蓝紫无无)三、铈量法三、铈量法指示剂指示剂 邻二氮菲亚铁邻二氮菲亚铁 还原型还原型 氧化型氧化型 (红色)(红色)(浅蓝色)(浅蓝色)(一)原理(一)原理(二)优点(二)优点A、硫酸铈滴定液稳定硫酸铈滴定液稳定B、pH条件条件 HCl(防止防止Ce4+水解)水解)C、干扰因素少干扰因素少 适用于糖浆剂、片剂适用于糖浆剂、片剂 如如 硫酸亚铁硫酸亚铁 高锰酸钾法高锰酸钾法 硫酸亚铁片硫酸亚铁片(三)硫酸铈滴定液的标定(三)硫酸铈滴定液的标定基准物基准物 三氧化二砷三氧化二砷指
23、示剂指示剂 邻二氮菲亚铁邻二氮菲亚铁 (红(红淡绿)淡绿)四、亚硝酸钠滴定法四、亚硝酸钠滴定法(一)(一)原理原理 利用亚硝酸钠在盐酸存在下利用亚硝酸钠在盐酸存在下可与具有芳伯氨基的化合物发生可与具有芳伯氨基的化合物发生重氮化反应,定量生成重氮盐,重氮化反应,定量生成重氮盐,根据滴定时消耗亚硝酸钠的量可根据滴定时消耗亚硝酸钠的量可计算药物的含量计算药物的含量 具游离芳伯氨基的药物可用本法具游离芳伯氨基的药物可用本法直接测定。具潜在芳伯氨基的药物,直接测定。具潜在芳伯氨基的药物,如具芳酰胺基药物(对乙酰氨基酚等)如具芳酰胺基药物(对乙酰氨基酚等)经水解,芳香族硝基化合物(如无味经水解,芳香族硝基
24、化合物(如无味氯霉素)经还原,也可用本法测定。氯霉素)经还原,也可用本法测定。(二)测定条件(二)测定条件1、pH条件条件 过量过量HCl稳定重氮盐,防止偶氮氨基稳定重氮盐,防止偶氮氨基化合物生成化合物生成(酸度不足酸度不足)1:2.56(2)反应温度反应温度 t v 10 30t 重氮盐易分解重氮盐易分解t HNO2易易分解逸失分解逸失(3)催化剂催化剂 KBr 比比 NO+Cl-多多300倍倍快速滴定法快速滴定法 滴定管尖插入液面下滴定管尖插入液面下23处,处,在搅拌下一次性放下大部分滴定在搅拌下一次性放下大部分滴定液,近终点前才提出滴定管,冲液,近终点前才提出滴定管,冲洗管尖,再缓缓滴定
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- 药物 分析 02 化学分析
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